EIP在電力系統(tǒng)110kV變電站綜合自動化系統(tǒng)中的應用

一、前言

　　電力系統(tǒng)是我國能源行業(yè)最重要的組成部分?？v觀20世紀的社會和經(jīng)濟發(fā)展，一個突出特點是，電力的使用已滲透到社會經(jīng)濟、生活的各個領域。由于電力具有便于轉換能源型式，能高度集中和無限劃分，清潔干凈和易于控制，可大規(guī)模生產和遠距離輸送等特性，使電力發(fā)展和應用的程度，即一個國家的電氣化程度成了衡量其社會現(xiàn)代化水平高低，以及物質、精神文明高低的重要標志之一。隨著計算機技術和網(wǎng)絡通信技術的快速發(fā)展，在電力系統(tǒng)中廣泛采用功能強大的計算機技術、通信技術和圖像處理技術，為保證電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟運行提供了不可缺少的重要方法和必要手段。

　　電力系統(tǒng)自動化程度不斷提高，要求越來越多的變電站達到無人值班站的標準，而二次設計簡單、施工快捷、檢修方便的變電站綜合自動化系統(tǒng)的優(yōu)勢越發(fā)明顯。研祥的嵌入式智能平臺（Embedded Intelligent Platform，EIP）在電力系統(tǒng)中，多用于底層應用：實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視控制與儀表計量、通信控制等功能，上層應用：數(shù)據(jù)處理與存儲能力、人機交互（HMI）、網(wǎng)絡通信等方面，研祥的產品從以下幾個方面提出了更高的要求，以滿足電力系統(tǒng)應用的需求。

　　1．實時性強。這是電力系統(tǒng)迫切需要解決的問題，因為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性通常在事故后幾十到幾百毫秒內就有可能受到嚴重威脅，因此，數(shù)據(jù)的獲得與分析、決策的實時性對整個電力系統(tǒng)非常重要，同時也是對嵌入式硬件和軟件系統(tǒng)提出了更高要求。

　　2．通信能力強。電力系統(tǒng)從地域分布上，可以看出擴度很大，要實現(xiàn)相互之間的聯(lián)網(wǎng)和通信是十分重要的，也對嵌入式的硬件提出了要求。

　　3．可靠性高。目前加入看門狗（Watchdog） 自恢復與自診斷功能，采用容錯設計與數(shù)據(jù)辨識校驗等方法，使得EIP可滿足電力系統(tǒng)對可靠性的要求。

　　4．系統(tǒng)擴展性好。要求系統(tǒng)靈活性好，可移植性強，盡量使用模塊化設計，當有問題出現(xiàn)時，可更換有問題的模塊，當需要增加或減少某些功能時，可按需求增加或減少相應的模塊數(shù)量，達到系統(tǒng)的要求。

總體來說，經(jīng)過以上的考慮，研祥的EIP完全可在電力系統(tǒng)中穩(wěn)定、可靠、安全地完成各項任務，滿足系統(tǒng)要求。

二、系統(tǒng)結構

該系統(tǒng)為分層、分布式綜合自動化系統(tǒng)，整個系統(tǒng)由保護監(jiān)控裝置、通信管理機、SCADA監(jiān)控系統(tǒng)組成，如下圖1所示。

由圖1可看出，通信管理機完成的功能主要有如下幾點：以RS-485方式完成與SCADA系統(tǒng)、保護監(jiān)控裝置的通信；接入Modem/光端機/擴頻電臺完成與縣調、地調的數(shù)據(jù)通信；完成與站內其他智能設備的數(shù)據(jù)通信，如直流屏、多功能電度表、小電流接地選線裝置、其他廠家保護裝置等。并且由于電力行業(yè)對于穩(wěn)定性、可靠性的要求，研祥智能EIP作為通信管理機的核心操作平臺，可實現(xiàn)整個系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運行。

三、應用說明

根據(jù)110kV變電站的規(guī)模及站內運行設備的數(shù)量，該通信管理機在設計時按照實用性、穩(wěn)定性及可擴性設計原則，通信基礎平臺采用研祥智能科技股份有限公司生產的IPC-810機箱（內置工業(yè)級底板IPC-6114P7） 加工業(yè)級FSC-1717VN（采用Intel 875P芯片組） 高性能主板。通信擴展則可選用ISA總線RS-485/422工業(yè)通信四串口卡一塊，與以RS-232方式通信的設備接口，可選用ISA總線RS-232通信四串口卡一塊，其實際應用方案見圖2。